采用优化经验模态分解的电力谐波辨识方法

电力谐波的准确辨识对智能用电具有重要的研究价值和意义。针对基于屏蔽信号的经验模态分解(M-EMD)在谐波辨识中幅值误差较大、模态分解不完整以及屏蔽信号构建参数依赖经验值等问题,提出对待分析信号进行滤波和模态预提取,并采用协同混沌粒子群优化算法(CCPSO)对屏蔽信号的构建参数进行寻优。电力谐波仿真辨识实验证明,与M-EMD算法相比,文中所述的IM-EMD算法在谐波辨识的准确度和可靠性上有了明显提高。

采用二次经验模态筛选的谐波辨识方法

谐波辨识研究在智能电网发展中占有重要的地位,采用传统Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对该类非稳态信号进行处理时,会产生模态混叠、端点效应等影响信号分析精度的问题。针对此情况,提出一种模态筛选算法,采用屏蔽信号(masking signal)与原扰动信号叠加实现对模态混叠的抑制,通过端点非镜面对称延拓消减Hilbert变换(Hilbert transform,HT)后的端点"飞翼",并提出二次经验模态筛选算法来提高固有模态函数(intrinsic mode functions,IMFs)中所含频率的唯一性,从而改善对非稳态信号的分析精度。稳态和非稳态信号谐波辨识实验验证了该算法在谐波辨识中具有很高的抗干扰性和准确性。

自适应线性神经网络LMM算法的谐波辨识技术研究

介绍了组合适应线性神经网络最小平均值评估法(Adaline-LMM)对脉冲控制信号的拟合分析方法,用于对电力控制系统中的信号评估。通过对系统信号中的各个谐波分量的幅值和相位进行谐波辨识,并对Adaline的权重向量进行更新,同时对目标函数进行技术估计。其中,自适应神经网络中的权重向量由LMM算法进行迭代更新,通过最小平均值估计算法的引入,减小由于脉冲噪声引起的暂时波动的影响。通过对给定脉冲信号进行拟合,可以发现所提方法具有较高的计算精度。

基于人工神经网络的电液伺服系统加速度谐波辨识

对于电液伺服系统,由于系统非线性因素的存在,当正弦信号输入时,系统加速度输出中出现高次谐波,使加速度信号严重谐波失真。提出了基于人工神经网络(ANN)的谐波辨识方法,该方法利用Adaline神经网络在线辨识信号中各次谐波的幅值和相位,用实际加速度输出与辨识得到的加速度信号间的误差,通过LMS算法来调整Adaline神经网络的权值,从而利用权值计算各次谐波的幅值和相位。通过大量仿真试验证实,这种方法能快速有效精确地在线辨识各次谐波信号。

基于梯度算法的电液伺服振动台加速度谐波辨识

由于电液伺服振动台中的非线性因素,当系统作正弦加速度振动试验时,其响应信号中存在高次谐波,导致加速度信号失真。为了抑制谐波失真,准确辨识谐波信息,本文提出了基于遗忘因子梯度算法的谐波辨识方法。该方法由谐波发生器产生输入向量,将加速度响应实际值与辨识得到的加速度信号值作差,并用于构建准则函数。通过梯度算法不断更新参数向量,当准则函数取得极小值时,利用参数向量便可计算各次谐波的幅值和相位,也可直接计算得到各次谐波。实验结果表明:该谐波辨识方法具有良好的实时性和收敛性能,并具有较高的辨识精度。

谐波源辨识研究的现状和发展

针对电网中正确的辨识和定位谐波源,并确定公共联接点处系统侧与用户侧的谐波责任这一电能质量研究的基础问题,介绍了谐波源的性质及其建模,叙述了谐波源辨识问题的研究现状,讨论了各种识别谐波源以及定量确定谐波责任的理论和技术方法,分析了其发展方向,提出建立一种激励机制下的谐波管理标准来治理谐波污染的必要性,并指出了该方面有待解决的问题。

独立分量分析在谐波源辨识中的应用

为了确定电力系统谐波污染责任和治理责任,提出一种基于独立分量分析ICA(independent componentanalysis)的谐波源辨识方法。利用独立分量分析可以将相互独立的源信号从其线性混合的信号中分离出来的特点,将谐波源看作相互独立的源信号,对其混合后的电压信号进行计算可分离出相应的谐波源信号,完成谐波源的辨识。在Matlab软件中对电弧炉、饱和变压器这类典型的谐波源进行仿真并验证。结果表明该方法有很好的检测和判别效果。

基于状态观测器的表贴式永磁同步电机谐波参数辨识

建立了考虑转子永磁体磁链和定子电感谐波分量的表贴式永磁同步电机数学模型,对其进行简化分析处理.基于理论分析法,对三相反电势(counter electromagnetic force,EMF)测量值进行快速傅立叶变换(fast Fourier transformation,FFT)分析,得到三相反电势谐波分量,用以计算dq轴上的转子磁链6次和12次谐波分量幅值;在此基础上,设计基于Lyapunov稳定性理论的状态观测器对dq轴上的定子自感和互感6次谐波分量幅值进行辨识.实验结果验证了本文谐波参数辨识算法的有效性和实用性.

基于谐波耦合机理的V/v接线牵引供电系统谐波阻抗辨识方法

随着交–直–交型电力机车的广泛运用,高次谐波引发的牵引供电系统谐振严重威胁电气化铁路安全运行,系统谐波阻抗是研究谐振机理及治理措施的关键参数,但提高谐波阻抗辨识精度具有较大挑战性。该文以V/v接线牵引变压器为算例,提出一种基于谐波耦合模型与谐波阻抗解耦的牵引供电系统谐波阻抗辨识方法。首先,推导不平衡牵引变压器两侧谐波的交互影响,建立牵引供电系统谐波耦合模型。然后,利用复独立分量分析法对谐波耦合模型进行解耦,分离出系统侧与负荷侧谐波阻抗,进而求得牵引变压器端口的总谐波阻抗。与几种传统算法的仿真对比表明,提出的方法在宽频域系统侧与负荷侧阻抗幅值相对大小波动性较强时、背景谐波较大时仍然适用;运用现场实测数据的辨识结果表明,所提方法能准确找到实际系统的谐振频率。

谐波源责任划分技术的工程应用

基于线性回归的谐波源责任划分方法大多数是在电压和电流瞬时值的基础上完成的,与目前电能质量日常监测系统主要提供电压、电流有效值等统计值的现状不符。针对这种现状,提出了一种基于母线处短路容量以及可测量的电压和电流参数的可用于工程上近似估算多谐波责任划分的方法。该方法基于电能质量测试设备,获得关注PCC处的电压和各谐波源用户及系统侧对应的馈线电流数据。通过傅里叶分解分别得到PCC处进出线的基波、谐波电压,通过各谐波源单独作用时在PCC处电压上的投影作为谐波责任划分的依据。同时将该方法应用于电能质量监测分析系统的研发,实现了PQDIF格式转换功能以及谐波源辨识功能。

基于概率预测与谐波潮流的配电网谐波源识别方法

为解决配电网中谐波源的位置和数量的信息不明确的问题,提出了一种谐波源识别方法。该方法首先采用灵敏度指数对谐波测量装置的选址进行优化,然后采用基于遗传算法优化的支持向量机概率预测算法对母线含有谐波源的概率进行计算,最后使用谐波潮流对识别结果进行验证和进一步的分析。为评估该方法的可靠性和有效性,该方法在IEEE-13节点系统上进行了仿真分析。仿真结果说明了算法的有效性。

基于波动量相关性分析的多谐波源责任划分方法

针对谐波责任划分问题,提出了一种基于波形相关度分析的多谐波源辨识方法。首先测量馈线的主导次谐波电流以及母线谐波电压,然后通过功率方向判断是否为谐波发射源,再采用波动量法分析各馈线谐波电流与公共连接点处谐波电压的相关性,最后依据相关性指标判定各馈线对公共连接点处谐波污染的责任。与传统的谐波源责任划分方法相比,该方法不需要基于谐波阻抗的数学建模,具有操作简便的优点。通过对云南电网某110 kV变电站35 kV干扰源实测数据的分析,验证了所提方法的有效性。

基于非线性模式分解的旋转机械复合故障特征提取方法

针对旋转机械复合故障振动信号的非平稳特征,提出了一种基于非线性模式分解(NMD)的故障特征提取方法。该方法首先通过NMD将振动信号分解为若干个具有实际物理意义的非线性模态(NM)分量和一个残余分量之和,然后对各NM分量采用包络谱分析提取故障特征。仿真信号的分析结果验证了NMD方法的优越性,在此基础上将NMD方法应用于旋转机械复合故障诊断中,实验数据的分析结果表明,该方法能有效提取出旋转机械复合故障的特征。

一种基于改进EMD端点效应的电能质量分析新方法

针对经验模态分解(EMD)中存在的端点效应问题,提出一种基于极值点对称延拓的新方法来对短时信号序列进行端点处理。通过对信号序列边界处的相邻两个极大值、极小值点的连接,比较其在边界对应值与端点值的大小,按照包络原则选取其一作为边界处的极大值或极小值,然后进行EMD分解。将该方法应用于电力系统的谐波模态辨识,仿真结果表明其能够有效改善EMD端点效应,准确辨识出信号所含的多种谐波模式。

基于典型关联分析算法的恒流源型谐波用户识别

为了辨识10 kV节点母线接入的谐波用户,在建立谐波用户的谐波源发射模型后,采用用户的基波有功功率与节点谐波电流的Pearson相关系数作为辨识谐波用户的特征量,以节点量测装置和智能电表存储的海量历史数据为载体,以典型关联分析算法为工具,通过挖掘节点母线的多维谐波电流数据与用户功率数据之间的Pearson相关系数,实现谐波用户的甄别。通过仿真与实际工程算理分析,证明了该方法的合理性。

半球谐振陀螺质量不均匀性调平技术研究综述

半球谐振陀螺是具有精度高、质量小、寿命长等特点的新型固态陀螺,在航海、航空、航天等领域有着广泛应用前景。半球谐振陀螺的质量不均匀性调平技术是制造高精度半球谐振陀螺的关键技术。针对半球谐振陀螺质量不均匀性调平技术,首先对谐振子性能影响最大的四次谐波缺陷辨识方法及其关键性能指标发展现状进行了分析;其次,对影响谐振子性能的一次、二次、三次谐波缺陷辨识方法进行了归纳梳理;然后,总结分析了谐振子四类调平工艺——传统机械加工、化学刻蚀、激光刻蚀和离子束刻蚀的工艺方法及特点;最后,展望了谐振子调平技术待解决的问题及未来研究的重点。